Leichtbau spielt eine wichtige Rolle bei der Schaffung optimaler Fahrerlebnisse. Um schwere Batterien in Elektrofahrzeugen zu kompensieren, müssen Ingenieure so viele Leichtbaukomponenten wie möglich konstruieren, darunter auch Komponenten für die Unterbodenverkleidung. Es gibt Engineering Materials, die viel leichter sind als Metall, Ingenieure können sie verwenden. Diese Materialien erleichtern auch die Logistik und den Transport und ermöglichen weniger sekundäre Vorgänge mit geringerem Energie, weniger Abfallströmen in der Produktion und weniger gefährlichen Produktionsschritten.
Da sich die Elektrifizierung von Fahrzeugen beschleunigt, spielt Leichtbau eine wichtige Rolle bei der Schaffung optimaler Fahrerlebnisse. Die Batterien von Elektrofahrzeugen (EVs) wiegen im Durchschnitt 454 kg (1.000 Pfund), wobei größere Modelle bis zu 900 kg (2.000 Pfund) und einige sogar bis zu 1.800 kg (4.000 Pfund) wiegen.
Um die schweren Batterien zu kompensieren, müssen die Ingenieure so viele Leichtbaukomponenten wie möglich für Elektrofahrzeuge entwickeln. Zum Glück gibt es Materialien, die viel leichter sind als Metall, die Designer verwenden können. Diese Materialien erleichtern auch die Logistik und den Transport und ermöglichen weniger sekundäre Arbeitsgänge – kein Fräsen / Bohren, Lackieren, Korrosionsschutz – mit geringerem Energie, weniger Abfallströmen in der Produktion und weniger gefährlichen Produktionsschritten.
Bei der Konstruktion von Unterbodenverkleidungen sind die Engineering Materials, die über 30 Prozent leichter sind als eine Stahlkonstruktion, die Envaliors Tepex® Dynalite Marke endlosfaserverstärkte thermoplastische Verbundwerkstoffe (CFRTP) sind. Tepex ist die Composite-Material Familie von Bond-Laminates, einer 100%igen Tochtergesellschaft von Envalior. Diese Materialien sind nicht nur leicht, sondern auch hochwirksam und mechanisch stabil für Unterbodenverkleidungskomponenten.
Die Materialien sind durchdringungsbeständig und tragen zur Steigerung der Energieeffizienz bei. Batterien sind besonders anfällig für Beschädigungen, da sie in der Regel in der Bodenplatte verbaut sind. So schützen die Unterbodenverkleidungskomponenten die Batterien vor Steinschlägen oder anderen Beschädigungen, wenn die Fahrzeugunterseite getroffen wird.
Unterbodenverkleidungskomponenten aus Tepex finden sich unter einer Vielzahl moderner Autos in den Modellen Li L9, Li L8 und Li 7 von Li Auto Inc., einem chinesischen Automobilhersteller, der Elektrofahrzeuge mit größerer Reichweite anbietet. Diese sechssitzigen Premium-Familien-SUVs verfügen über einen gasbetriebenen Motor, der die Batterie unterwegs auflädt, und ihre Unterbodenverkleidung schützt die Tanks.
Die Platten bestehen aus einer robusten, thermoplastischen Verbundstruktur und werden im Formpressverfahren mit einer Verstärkungseinlage aus dem Verbundwerkstoff Tepex Dynalite und einer DLFT-Masse (Direct Long Fiber Thermoplast) hergestellt. Im Vergleich zu anderen Material Konzepten – wie z. B. reinem DLFT – macht die Tepex Verstärkung das Verkleidungsbauteil sowohl stärker als auch steifer und Energie-absorbierend.
Das Bauteil der Unterbodenverkleidung ist rund 1,5 Meter lang, 1 Meter breit und nur 3 bis 4 Millimeter dick. Es wird mit einer 1 mm dicken Einlage aus Tepex Dynalite 104-RG600 als Deckschicht und einer zusätzlichen extrudierten DLFT-Masse hergestellt. Beide Materialien werden erhitzt und plastifiziert und dann in ein Kompressionswerkzeug gegeben, wo sie in nur einem einzigen Schritt zusammengegossen werden.
Die Matrix des Tepex Einsatzes besteht aus Polypropylen und ist mit 47 Volumenprozent Endlosglasfaser-Rovings verstärkt. Die DLFT-Masse aus Polypropylen enthält 40 Gewichtsprozent Langglasfasern. Da beide Komponenten kompatibel auf PP-Basis sind, bilden sie eine perfekte Verbindung.
Diese Materialkombination erfüllt die hohen mechanischen Anforderungen und weist einen hohen Widerstand gegen Durchdringung auf. Das Bauteil der Unterbodenverkleidung kann auf einem herkömmlichen Formpresswerkzeug hergestellt werden.
Head of Global Product Management and Marketing Tepex
After working for different companies in the field of thermoplastics processing, Dirk Bonefeld joined Bond-Laminates GmbH, now a company of Envalior, in 2011 as Head of Research and Development. From 2017 to 2021 he was Head of Marketing and Sales for Consumer Electronics and Sports, and in 2021 became the Head of Global Product Management and Marketing for Tepex. Dirk has a PhD in Mechanical Engineering and Polymer Technology.
15 February 2024
